miniatura|300px|direita|Resposta policlonal das células B contra epítopos linhais. miniatura|300px|Exemplos de substâncias reconhecidas como estranhas (impróprias) A resposta policlonal das células B é um tipo natural de resposta imune que o sistema imunitário adaptativo dos mamíferos apresenta. Possibilita que um determinado antígeno seja reconhecido e atacado pelas suas partes sobrepostas, chamadas epítopos, por múltiplos clones de células B.
No decurso duma resposta imunitária normal, algumas partes do patógeno (por exemplo, uma bactéria) são reconhecidas pelo sistema imunitário como algo estranho (impróprio), e eliminadas ou neutralizadas para reduzir os possíveis danos que poderiam causar. A substância reconhecível é chamada antígeno. O sistema imunitário pode responder de muitas maneiras ao antígeno; uma característica fundamental desta resposta é a produção de anticorpos pelas células B (ou linfócitos B) que intervêm num conjunto de acções do sistema imunitário chamado imunidade humoral. Os anticorpos são solúveis e não requerem um contacto directo célula a célula entre o patógeno e a célula B para o seu funcionamento.
Os antígenos podem ser substâncias grandes e complexas, e qualquer anticorpo pode apenas ligar-se a uma área pequena e específica do antígeno. Como consequência, uma resposta imune efectiva implica, frequentemente, a produção de muitos anticorpos distintos pelas células B contra o mesmo antígeno. Daí o termo "policlonal", que deriva das palavras gregas poly, que significa 'muitos', e klon, 'broto', 'raminho'. Um clone é um grupo de células que se originam a partir da divisão duma célula "parental" comum. Os anticorpos assim produzidos numa resposta policlonal são denominados anticorpos policlonais. Os anticorpos policlonais são heterogéneos e distintos das moléculas de anticorpos monoclonais, as quais são idênticas e reagem contra um só epítopo, ou seja, são mais específicas.
Embora a resposta policlonal confira certas vantagens ao sistema imunitário, como ter uma maior probabilidade de reagir contra os patógenos, também aumenta as possibilidades de desenvolver certas doenças auto-imunes que resultam da reacção do sistema imunitário contra moléculas nativas produzidas pelo próprio hóspede.
Resposta humoral a uma infecção
As doenças que podem transmitir-se dum organismo para outro denominam-se doenças infecciosas, e o agente biológico que as causa denomina-se patógeno. O processo pelo qual o patógeno se introduz no corpo denomina-se inoculação,O termo "inoculação" utiliza-se maioritariamente no contexto duma imunização activa, ou seja, a introdução deliberada da substância antigénica no hóspede. Porém, em muitas discussões de doenças infecciosas, é relativamente frequente usar este termo para se referir a um evento espontâneo (ou seja, sem a intervenção humana) que tem como resultado a introdução do organismo causante no corpo, como ao beber água contaminada com Salmonella typhi, o agente causante da febre tifoide. Em tais situações o organismo causante denomina-se inóculo, e o número de organismos introduzidos "dose do inóculo". e o organismo afectado denomina-se hospedeiro. Quando o agente patogénico se estabelece numa etapa chamada colonização, pode provocar uma infecção, danificando o hóspede directamente ou por meio da produção de substancias prejudiciais chamadas toxinas. Isto dá origem aos diversos sintomas e sinais característicos duma doença infecciosa como a pneumonia ou a difteria.
É muito importante neutralizar as doenças infecciosas para garantir a sobrevivência do organismo e da espécie. Isto consegue-o o hóspede eliminando o patógeno e as suas toxinas ou tornando-os não-funcionais. O conjunto de células, tecidos e órgãos que se especializam na protecção do corpo contra as infecções constituem o sistema imunitário. O sistema imunitário realiza este trabalho por meio do contacto directo que certos leucócitos estabelecem com o patógeno invasor, formando uma rede do sistema imunitário chamada imunidade mediada por células, ou produzindo substâncias que se movem pelo corpo até chegar a sítios distantes de onde se segregaram, "procuram" células causantes da doença e toxinas unindo-se especificamenteA "especificidade" implica que dois patógenos diferentes serão vistos pelo sistema imunológico como duas entidades diferentes, e serão neutralizados usando diferentes moléculas de anticorpos solúveis. a elas, e neutralizando-as no processo chamado imunidade humoral. Tais substâncias defensivas são os anticorpos solúveis, que desempenham funções importantes na luta contra infecções, inclusive: Recobrem o patógeno, impedindo-o de aderir-se à célula hospedeira e impossibilitando assim a colonização; Fazem com que precipitem (que se agreguem e "afundem" deixando de circular ao unirem-se a eles) os antígenos solúveis, e promovem a sua remoção dos tecidos e sangue por outras células do sistema imunitário; Recobrem o microorganismo, o que atrai células que fagocitam o patógeno. Este recobrimento chama-se opsonização Deste modo, o anticorpo actua como uma opsonina; Activam o sistema do complemento, que causa perforações na envoltura externa do patógeno (a sua membrana plasmática), o que o mata; Marcam células do hóspede infectadas por vírus para que sejam destruídas num processo chamado citotoxicidade mediada por células dependente de anticorpos.
Resposta das células B miniatura|300px|Diagrama esquemático que explica os mecanismos da selecção clonal das células B Os anticorpos realizam várias funções na protecção do hóspede contra o patógeno. As suas formas solúveis (anticorpos) que levam a cabo estas funções são produzidas pelas células B plasmáticas, um tipo de linfócito B. Esta produção é estreitamente regulada e requer a activação de células B pelas células T activadas (outro tipo de leucócito), que é um procedimento sequencial. Os principais passos implicados são: Reconhecimento específico ou não específico do patógeno (por meio dos seus antígenos) com a sub-seguinte fagocitose do antígeno por células B ou por macrófagos. Isto activa apenas parcialmente a célula B; Processamento do antígeno; Apresentação do antígeno; Activação das células T colaboradoras (ajudante ou auxiliar) pelas células apresentadoras do antígeno; Co-estimulação da célula B pela célula T activada, o que tem como resultado a sua completa activação; ProliferaçãoProliferação neste contexto significa multiplicação por mitose e diferenciação. das células B com a produção resultante de anticorpos solúveis. miniaturadaimagem|300x300px|Fases da produção de anticorpos pelas células B: 1. Reconhece-se o antígeno e é fagocitado pela célula B. 2. O antígeno é processado. 3. O antígeno processado é apresentado sobre a superfície da célula B. 4. As células B e T activam-se mutuamente. 5. As células B diferenciam-se em células plasmáticas para produzir anticorpos solúveis
Reconhecimento de patógenos Os patógenos sintetizam proteínas que podem servir como antígenos reconhecíveis; podem expressar essas moléculas na sua superfície ou libertá-las nos seus arredores (fluidos corporais). O que faz com que estas substâncias sejam reconhecíveis é que se unem muito especificamente e com alguma força a certas proteínas do hóspede chamadas anticorpos Os anticorpos podem estar ancorados à superfície das células do sistema imunitário, e neste caso servem como receptores imunitários, ou podem ser segregados para o sangue (anticorpos solúveis). À escala molecular, as proteínas são relativamente grandes, pelo que não podem ser reconhecidas no seu conjunto total; pelo contrário, têm segmentos mais pequenos chamados epítopos, que são os que serão reconhecidos. Um epítopo põem-se em contacto com uma pequena região (de 15 a 22 aminoácidos) da molécula de anticorpo; esta região é conhecida como parátopo. No sistema imunitário, os anticorpos unidos à membrana são o receptor de células B (BCR). Além disso, embora o receptor de células T (TCR) não se classifique bioquimicamente como um anticorpo, realiza uma função semelhante na qual se une especificamente a epítopos complexados a moléculas do complexo principal de histocompatibilidade (MHC).O complexo principal de histocompatibilidade é uma região genética no ADN que codifica a síntese de moléculas do complexo principal de histocompatibilidade de classe I e de classe II e outras proteínas envolvidas no funcionamento do sistema do complemento (MHC de classe III). Os primeiros dois produtos são importantes na apresentação de antígenos. A compatibilidade do MHC é algo essencial para realizar transplantes de órgãos, e nos humanos também se chama antígeno leucocitário humano (HLA).
A união entre um parátopo e o seu antígeno correspondente é muito específica devido à sua estrutura, e é estabelecida por meio de várias ligações não-covalentes, de modo não muito diferente ao apareamento de outros tipos de ligantes (quaisquer átomo, ião ou molécula que se liga a um receptor com pelo menos algum grau de especificidade e força). A especificidade da ligação não se origina por um tipo de interacção rígida de chave e fechadura, mas sim necessita que tanto o parátopo como o epítopo experimentem ligeiras alterações conformacionais quando estão um na presença do outro.
Reconhecimento específico do epítopo pelas células B
miniatura|300px|esquerda|Reconhecimento de epítopos conformacionais pelas células B. Os segmentos muito separados na estrutura primária põem-se em contacto na estrutura terciária tridimensional e passam a fazer parte do mesmo epítopo. Na figura da esquerda, os diversos segmentos que formam o epítopo são co-lineares de forma contínua, ou seja, são sequenciais; porém, no que diz respeito ao reconhecimento de antígenos a partir das células B, esta explicação é muito simplista. Tais epítopos conhecem-se como sequenciais ou lineares, uma vez que todos os aminoácidos que os formam estão na mesma sequência (linha). Esta forma de reconhecimento só é possível quando o péptido é pequeno (com cerca de seis a oito aminoácidos de comprimento), e é empregue pelas células T.
Porém, as células B de memória/virgens reconhecem as proteínas intactas presentes na superfície do patógeno.Aqui, intactas significa que se reconhece a proteína não-digerida e não que o parátopo do receptor da célula B se ponha ao mesmo tempo em contacto com a estrutura completa da proteína; o parátopo permanecerá em contacto só com uma porção restringida do antígeno exposto na sua superfície. Nesta situação, a proteína na sua estrutura terciária está tão enovelada que alguns bucles da sequência de aminoácidos ficam situados no interior da proteína, e os segmentos que os flanqueiam podem ficar na superfície. O parátopo no receptor de células B põe-se em contacto apenas com aqueles aminoácidos que estão situados na superfície da proteína. Os aminoácidos da superfície podem na realidade não estar em sequência contínua na estrutura primária da proteína, mas ficam juntos depois do enovelamento da proteína (como se pode ver na figura anexa). Tais epítopos são conhecidos como epítopos conformacionais e tendem a ser mais compridos (de 15 a 22 resíduos de aminoácidos) do que os epítopos lineares. Da mesma forma, os anticorpos produzidos pelas células plasmáticas que pertencem ao mesmo clone unir-se-ão aos mesmos epítopos conformacionais das proteínas do patógenos.
A união de um antígeno específico com as moléculas correspondentes BCR resulta no aumento da produção de moléculas MHC-II. Isto tem importância, já que o mesmo não acontece quando o mesmo antígeno é interiorizado por um processo relativamente não-específico chamado pinocitose, no qual o antígeno juntamente com o fluído que o rodeia é absorvido formando uma pequena vesícula pela célula B. Portanto, esse antígeno denomina-se antígeno não-específico e não conduz à activação da célula B, nem à produção de anticorpos contra ele.
Reconhecimento não-específico pelos macrófagos